00019铜箔基板品质术语之诠释

1、铜箔基板品质术语之诠释part-i - 4项最重要品质术语之诠释1.前言： 有关铜箔基板(copper claded laminates，简称ccl)的重要成文国际规范，早期以美国军规mil-s-13949h(1993)马首是瞻，直至1998.11.15后才被一向视为配角的ipc-4101所取代。原因是业界进步太快，而美军规范一向保守谨慎，来不及跟上hdi商品化的实质进步，于是只好退守军品的严格领域。至于为数庞大的商业电子产品，就另行遵循灵活新颖的ipc商用规范了。 ipc-4101(1993.12)之硬质铜箔基板规范，其21号规格单为最常见fr-4板材之品质详细规格，共列有13种品质项目。其

2、中有的较为浅显者，几乎一看就懂无需赘言，如铜箔之抗撕强度 等。但有的不但字面费解难以查考，且经常是同一术语却有数种不同说法，似是而非扑朔迷离，每每令人困惑而不知所从。然久而久之也就见怪不怪麻木不仁了，只要按方法去检验，或按规格去允收即可，管那许多原理原因做什么。 至于那些项目为何而设？影响下游如何？每项是否一定要做？也就懒得再去追究，甚至连真正定义原理也多半似懂非懂，反正人云亦云以讹传讹。唬来唬去只要朗朗上口，就显得学问奇大无比经验炉火纯青，日久积非成是之余，一旦有人以正确说法称呼之，难免不遭白眼视为异类。鸣呼！君不见long time no see 与 no can do 早已成了漂亮的英文

3、，说不定那天 people mountain people sea 也会大流其行呢。但不管众口能否铄金，是非真理总还是要讲个清楚说得明白才不失学术良心，做人做事也才有格，这应与学历或官位扯不上关系。以下即按ipc-4101后列规格单(specification sheet)中的顺序对各术语试加诠释，尚盼高明指正。2.ipc-4101/21规格总表 3.最重要的品质术语诠释 3.1.reliative permitivity(r)相对容电率 或 dielectric constant(dk) 介质常数(最重要) 3.1.1错误说法 此词经常被不明原理者，仅就其“字面”似是而非的误称为“介电常数”

4、!？有时连一些不够严谨的字典也常犯错。事实上，dielectric本身是名词，即“绝缘材料”或“介电物质”之意；故知“介质常数”本身是“名词+名词”所组成的名词，是材料的一种常数。而dielectric此字并非形容词的“介电”，用以形容“常数”而得到的“介电常数”，似乎是在说“介电性质的常数”。请问这倒底指的是什么？天天挂在嘴上的人有谁曾用心想过？人之通病多半是想当然耳! 3.1.2原理说明 此词原指每“单位体积”的绝缘物质，在每一单位之“电位梯度”下，所能储蓄“静电能量”（electrostatic energy）的多寡而言。猛看之下，一时并不容易听懂。 此词尚另有较新的同义字“容电率”（p

5、ermittivity日文称为诱电率），由字面上可体会到与电容（capacitance）之间的关系与含义。当多层板绝缘板材之“容电率”较大时，即表示讯号线中的传输能量已有不少被蓄容在板材中，如此将造成“讯号完整性”（signal integrity）之品质不佳，与传播速率（propagation velocity）的减慢。换言之即表示已有部分传输能量被不当浪费或容存在介质材料中了。是故绝缘材料的“介质常数”（或容电率）愈低者，其对讯号传输的品质才会更好。目前各种板材中以铁氟龙（ptfe），在1 mhz频率下所测得介质常数的2.5为最好，fr-4约为4.7。 3.1.3电容诠释 上述介质常数（d

6、k）若在多层板讯号传输的场合中，还可以电容的观点详加诠释如下： 由上左图可知mlb中，其讯号线层与大地层两平行金属板之间，夹有绝缘介质（即胶片之玻纤与环氧树脂）时，在讯号传输工作中（也有很小的电流通过）将会出现一种电容器（capacitor）的效应，其公式如下： 由式中可知其电容量的多寡，与上下重迭之面积a（即讯号线宽与线长之乘积）及介质常数dk成正比，而与其间的介质厚度d成反比。 从电容计算公式看来，原“介质常数”的说法并无不妥。但若用以表达板材之不良“极性”时，则不如“容电率”来得更为贴切。因而目前对此dk，在正式规范中均已改称为更标准说法的“相对电容率r”了。注意是希腊字母episolo

7、n，并非大写的e，许多半桶水者经常写错也念错。 事实上，绝缘板材之所以会出现这种不良的“容电”效果，主要是源自其材板材本身分子中具有极性（polarity）所致。由于其极性的存在，于是又产生一种电双极式的“偶极矩”（dipole moment，例如纯水25于benzene中之数值即为1.36），进而造成平行金属板间之介质材料，对静电电荷产生“蓄或容”的负面效果，极性愈大时dk也愈大，容蓄的静电电荷也愈多。 纯水本身的dk常高达75，故板材必须尽量避免吸水，才不致升高dk而减缓了讯号的传输速度，以及对特性阻抗控制等电性品质。 业界重要的铜箔基板（ccl）规范，如早期的mil-s-13949h（1

8、993），现行的ipc-4101（1997）以及iec-326等，均已改称为permittivity而不再说成dk了。然而国内业者知道r的人并不多，甚至连原来的dk也多误称为“介电常数”，想必是前辈资深者天天忙碌与辛苦之下，只好不求甚解自欺欺人以讹传讹，使得后进者也糊里胡涂不得不跟着错下去了。 3.1.4应用诠释 上述“相对容电率”（即介质常数）太大时，所造成讯号传播（输）速率变慢的效果，可利用著名的maxwell equation加以说明： vp（传播速率）c（光速）r（周遭介质之相对容电率） 此式若用在空气之场合时（r1），此即说明了空气中的电波速率等于光速。但当一般多层板面上讯号线中传输

9、“方波讯号”时（可视为电磁波），须将fr-4板材与绿漆的r（dk）代入上式，其速率自然会比在空气中慢了许多，且r愈高时其速率会愈慢。 正如同高速公路上若有大量污泥存在时，其车速之部份能量会被吸收，车速也会随之变慢。还可换一种想象来加以说明，如在弹簧路面上跑步时，其速度自然不如正常路面来得快，原因当然还是部份能量被浪费在弹跳上了。由此可知板材的r要尽量抑抵的重要性了，且还要在温度变化中具有稳定性，方不致影响“时脉速率”不断提高下的讯号品质。 不过若专业生产电容器时，则材料之r反而要越高越好，而陶瓷之r常在100以上正是容器的理想良材。 3.1.5测试方法 ipc-4101对r及df，都指定按ip

10、c-tm-650之2.5.5.3法去做，即以balsbaugh品牌之ld3 dielectric cell去测air的电容值（c1），及测dow corning 200 fluid油的电容值(c2)，再测第一样板（3.2inx 3.2inx 板层）的电容值（c3），之后又测第二样板的电容值（c4），即可利用其公式： 然后再测液油的导电度g1，及第一样板的导电度g2，并利用其公式计算出df 但上述做法是在1mhz的频率下所测，所得数据已远不敷实际需要，对于近年来工作频率高达1ghz 甚至在1ghz以上之dk者，则需另采“真空腔”方式（vacuum cavity）去测试才行，但此法在业界尚未流行。

11、3.2 loss tanget 损失正切disspation factor（df）散失因素(最重要) 3.2.1原理说明 此词在信息业与通信业最简单直接了当的定义是“讯号线中已漏失（loss）到绝缘板材中的能量，对尚存在（stored）线中能量之比值”。 但本词在电学中原本却是对交流电在功能损失上的一种度量，系绝缘材料的一种固有的性质。即“散失因素”与电功损失成正比，与周期频率（f）、电位梯度的平方（e2），及单位体积成反比，其数学关系为 当此词df用于讯号之高速传输（指数位逻辑领域）与高频传播（指rf射频领域）等信息与通讯业中，尚另有三个常见的同义字，如损失因素（loss factor）、介

12、质损失（dielectric loss），以及 损失正切loss tangent（日文称为损失正接）等三种不同说法的出现，甚至ic业者更简称为loss而已，其实内涵并无不同。 世界上并无完全绝缘的材料存在，再强的绝缘介质只要在不断提高测试电压下，终究会出现打穿崩溃的结局。即使在很低的工作电压下（如目前cpu的2.5 v），讯号线中传输的能量也多少会漏往其所附着的介质材料中。正如同品质再好的耐火砖，也多少会散漏出一些热量出来。 3.2.2三角函数诠释 讯号线于工作中已漏掉或已损失掉的能量，就传输本身而言可称之“虚值”，而剩下仍可用以工作者则可称之为“实值”。所谓的df，就是将虚值（”）比上实值（

13、），如此所得的比值正是“散失因素”的简单原始定义。现再以虚实坐标的复数观念说明，并以图示表达如下： 由上图三角函数的关系可知： tand对边邻边”or虚实， 这loss tangent岂不正是df的原始定义的另一种分身面貌吗？故知tand损失正切（或日文的损失正接，由图可知 正接于）的“跩文”说法(buzzword)完全是故弄玄虚卖弄学问唬唬外行而已，说穿了就不值一哂。 3.2.3应用诠释 对高频（high frequency）讯号欲从板面往空中飞出而言，板材df要愈低愈好，例如800mhz时最好不要超过0.01。否则将对射频（rf）的通讯（信）产品具有不良影响。且频率愈高时，板材的df要愈小

14、才行。正如同飞机要起飞时，其滑行的跑道一定要非常坚硬，才不致造成能量的无法发挥。 3.2.4 q-factor品质因素 又，基材板品质术语中还有一种“quality factor”（简称为q factor）的术语，其定义为上述之“实/虚”，恰与df成为反比，即q factor1/df。 高频讯号传输之能量，工作中常会发生各种不当的损失，其一是往介质板材中漏失，称为dielectric loss。其二是在导体中发热的损失，称为conductor loss。其三是形成电磁波往空气中损失称为radiation loss。前者可改用df较低的板材制作高频电路板，以减少损失。至于导体之损失，则可另以压延

15、铜箔或低棱线线铜箔，取代明显柱状结晶的粗糙e. d. foil (grade 1)，以因应不可避免的集肤效应（skin effect）。而辐射损失则需另加遮蔽（shielding），并导之于“接地层”的零电位中，以消除可能的后患。一般行动电话手机板上，做为区隔用途的围墙（fence）根基(即镀化镍金之宽条)，其众多接地用的围墙孔（fence hole），即可将组装后金钟罩所拦下的电磁波，消弥之于接地中，而不致于伤害到使用者的脑袋。 3.2.5测试方法 与前6.5相同。3.3 flammability燃性(最重要) 3.3.1说明 本词实际上是指板材树脂的“难燃性”（inflammability

16、）而言，重要规范与规格之来源有二，即(1)ul-94 and ul-796 (2)nema li1-1989。常见之fr-4、fr-5等术语即出自nema之规范。为了大众安全起见，电子产品的用料均须达到“难燃”或“抗燃” 的效果（即指火源消失后须具自熄self-distinguish的性质），以减少火灾发生时的危险性，是产品品质以外的安全规定。许多不内行的业者所常用的广告词竟出现：“本公司产品品质均已符合ul的规定”，是一种“铁路警察查户口”式的笑话。 3.3.2做法 本项目的做法，可按ul-94或nema li1-1989，不过ipc-tm-650之2.3.10法却是引用前者。其无铜试样之尺

17、寸为：5吋x5吋（厚度视产品而不同），每次做5样，每样试烧两次。试烧用之本生灯高4吋，管口直径0.37吋，所用瓦斯可采天然气，丁烷，丙烷等均可，但每ft3 须具有1000btu的热量。若出现争议时，则工业级的甲烷气（methane）可作为标准燃料。 点燃火焰时，其垂直焰高应为0.75吋之蓝焰，可分别调整燃料气与空气的进量，直到焰尖为黄色而焰体为蓝色即可。试样应垂直固定在支架上，夹点须在0.25吋的边宽以内，下缘距焰尖之落差为0.375吋。 试烧时将火焰置于之试样下约10 0.5秒后，即移出火源，立即用码表记下火焰之延烧秒数。直到火焰停止后又立即送回火苗至试样下方，再做第二次试烧。如此每样烧两次

18、，五样共烧10次，根据nema之规定，10次延烧总秒数低于50秒者称为v-0级，低于250秒者称为v-1级，凡符合v-1级难燃性的环氧树脂，即可称为fr-4级树脂。 但ipc-4101/21中的报告方式，却是采“平均燃秒”上限不可超过5秒，与“单独燃秒”上限不可超过10秒，作为计录。 3.3.3溴化物抗燃说明 一般性环氧树脂，是由丙二酚（bisphenol a）与环氧氯丙烷（epichloro hydrin）二者所聚合而成，并不具难燃性（flame retardent），无法符合ul-94的规定。但若将“丙二酚”先行溴化反应，而改质成为“四溴丙二酚”，再混入液态环氧树脂（a-stage），使其

19、溴含量之重量比达20以上时，即可通过ul-94起码之 v-1规定，而成为难燃性的fr-4了。 电子产品一旦发生火灾或燃烧处理废板材之际，若其反应温度在850以下时，将会有产生“戴奥辛”（dioxin）剧毒的危险裂解物。故为了工安，环保，与生态环境起见，业界已有共识，将自2004年起，计划逐渐淘汰（face-out）溴素（是卤素的一种）的使用，总行动称为halogen free。目前日本业者的取代技术已渐趋成熟，而欧洲业界所唱的高调与法令的配合，已在全球业界形成必然之势，使得主要pcb生产基地的亚太地区，只好俯首称臣加紧配合。 3.3.4难燃原理与商品 1.捕捉燃烧中出现的自由基（free ra

20、dical，指h），阻碍燃烧的进行 传统fr-4环氧树脂所加入的溴（br），会在高温中形成hbr，亦即对h之可燃性自由基加以捕捉，使燃烧不易进行。此即为添加卤素（halogen）达到难燃的目的。除溴之外尚可添加毒性较少的氯，或卤素之磷系等均可，但并不比原来溴素高明多少。 2.添加氢氧化物等助剂，使在燃烧过程中本身进行脱水反应，而得以降温及阻绝氧气与可燃物之结合，而达难燃之目的 不过此等添加物如al(oh)3会增加板材的“极性”（polarity），有损板材的电气性质，只能用于品级较低的pcb中。 3.加入不可燃的氮或硅或磷，以冲淡可燃物减少燃性 此种含氮物等又分有机物与无机物两类，日本已有商品

21、，整体效果较好。如日立化成的多层板材mcl-ro-67g即为典型例子。 4.燃烧中产生覆盖物阻绝与氧气的供应而达难燃，如磷化物于高温中形成聚磷酸之焦膜，覆盖可燃物，断绝氧气减少其燃性 但此系亦会产有害的红磷附产物，并不见得比原来的卤素好到哪去。 5.大量加入无机填充料（filler），减少有机可燃物之比率以降低燃性 如日立化成所新推出的封装材料mcl-e-679f（g）中，即加入体积比60-80小粒状的无机填充料，但却先对其做过特殊的表面处理（fics），使与树脂主构体之间产生更好的亲和力，且分散力也更好。 3.4.glass transition temperature(tg) 玻璃态转化温

22、度(不在ipc-4101/21中，但最重要) 聚合物(即ploymer ，亦称高分子材料或树脂等)会因温度的升降，而造成其物性的变化。当其在常温时，通常会呈现一种非结晶无定形态(amorphous)之脆硬玻璃状固体(此处之玻璃，是对组成不定各种物体之广义解释，并非常见狭义之透明玻璃)；但当在高温时却将转变成为一种如同橡胶状的弹性固体(elastomer)。这种由常温“玻璃态”，转变成物性明显不同的高温“橡胶态”过程中，其狭窄之温变过度区域，特称为“玻璃态转化温度”；可简写成tg，但应读成“ts of g”，以示其转态的温度并非只在某一温度点上。 此种状态“转换”的温度带虽非聚合物的熔点，但却可

23、明显看出橡胶态的热胀系数(cte)要高于玻璃态的3或4倍。凡板材的tg不够高时，在高温的强烈z膨胀应力下，可能会造成pth孔铜壁的断裂。现行fr4之平均tg已可135，而cem-1亦有110，且在板厚之降低与镀铜品质的改善下，断孔的机率已比早先降低很多了。 由众多实务经验可知，tg较高的板材，其热胀系数(cte)较低，耐热性(heat resistance)良好，硬挺性（stiffness or rigidity）亦佳，板材之尺度安定性（dimentional stability）改善，且吸湿率(moisture)亦较低，耐化性(chemical resistance含耐溶剂性)提升，各种电性

24、性能亦较好，且不易出现白点白斑（measling and crazing）等缺点。故一般业者常要求板材在成本范围内，须尽量提高其tg，以减少制程的变异与板材品质的不稳。 但由于tg的测定的方法很多，而且所得数据之差异也颇大。须注意其实验之升温速率，应控制在5至10之间，不可太急。常用之测试法有dsc、tma及dma等三种，现说明如下： 3.4.1 dsc系指differential scanning calorimetry (示差扫瞄卡计)，是在量测升温中板材之“热容量”(heat capacity)变化(即heat flow变化)。系在其变化最大的斜率处，以切线方式找出居中值即可。本法由于板

25、材升温中，其热容量变化并不大，故对tg测定的灵敏度较差。 3.4.2 tma系指thermal mechanical analysis(热机械分析法)，是量测升温中板材“热胀系数”(cte)的变化。通常样板厚度在50mil以上者，本法测试之准确度要比dsc法更好。3.4.3 dma系指dynamic mechanical analysis (动态热机械分析法)，是检测升温中聚合物在“黏弹性变化”方面的数据，或量测升温中板材在模数(modulus)与硬挺性(stiffness)方面的变化。其灵敏度最好，是三种方法中测值较高的一种（如同样品之tma测值为145，dsc约为150，而dma则约为16

26、5）。到底哪一种最准确，则人云皆非真相不易得知。不过本法对板材中有好几种不同树脂之混合者，亦能一一将之测出，但使用者之技术也较高。铜箔基板品质术语之诠释 1. 抗撕强度peel strength(次重要) 这是cns的正确译词，而且早已行之有年。其典雅贴切足证前辈功力之高。可惜某些铜箔基板业者们不明就里不读正书，竟自做聪明按日文字面直接说成 剥离强度 ，不但信雅达欠周，且欲待呈现之原义也尽失，虽不至背道而驰却也颇乏神似而殊为遗憾。 此词是指铜箔对基材板的附着力或固着力而言，常以每吋宽度铜箔垂直撕起所需的力量做为表达单位。这当然不仅量测原板材的到货(as received)情形，也还要仿真电路板

27、制程的高温环境，热应力，湿制程化学槽液等的各种折磨，以及耐溶剂的考验，然后检视其铜箔附着力是否发生劣化。之所以如此，实乃因线路愈来愈细密时，其附着力的稳定性(consistency)将益形重要，而并非原板材铜箔附着力平均值很高就算完事。 pc-4101/21就fr-4板材之此号规格单中，对该类基板之抗撕强度已划分成三项试验及允收规格，即： a. 厚度17um以上之低棱线铜箔(low profile)，其测值无论厚板(指0.78mm或31 mil以上)或薄板(指0.78mm或31 mil 以下)均需超过70/m(或3.938磅/吋)之规格。b.标准棱线抓地力较强之铜箔（即ipc-cf-150之g

28、rade 1）又有三种情况(试验方法均按ipc-tm-650之2.4.8节之规定)： (b-1)：热应力试验后(288漂锡10秒钟)；薄板者须超过80/m(或4.47磅/吋)，厚板者须超过105/m(或5.87磅/吋)。 (b-2)：于125高温中；薄板与厚板均须超过70/m(约4 lb/in)。 (b-3)：经湿制程考验后；薄板须超过55/m(或3.08 lb/in)厚板须超过80/m(或4.47 lb/in)。c.其它铜箔者，其抗撕强度之允收规格则须供需双方之同意。d.试验频度：按ipc-4101表5之规定，上述b-1项品质出货时须逐批试验，b-2项则三个月验一次，而b-3项也是三个月验一

29、次。一般业者经常对抗撕强度 随便说说的 8磅 ，系指早期美军规范(mil-p-13949)旧“规格单4d”中，对厚度1oz之标准铜箔之 8 lb/in 而言，立论十分松散不足为训。2. volume resistivity 体积电阻率(不重要) 系在量测板材本身的绝缘品质如何，是以“电阻值”为其量化标准。例如在各种dc高电压下，测试两通孔间板材的电阻值，即为绝缘品质的一种量测法。由于板材试验前的情况各异，试验中周遭环境也不同，故对本术语与下述之 “表面电阻率” 在数据都会造成很大的变化。 例如军规mil-p-13949要求20mil以上的fr-4厚板材，执行本试验前须在 50/10rh 与 2

30、5/90rh 两种环境之间，先进行往返10次的变换，然后才在第10次 25/90rh 之后进行本试验。至于原在20mil以上的fr-4厚板材，则另要求在c-96/35/90(astm表示法，即35，90rh，放置96小时)之环境中先行适况处理，且另外还要求在125的高温中，量测fr-4的电阻率读值。 ipc-4101在其表5中对此项基板品质项目，要求12个月才测一次(由此可见本项并不重要)。每次取6个样片，须按ipc-tm-650手册之2.5.17.1测试法进行实做，而及格标准则另按各单独板材之特定规格单。至于最常见fr-4之厚板(指0.78mm或30.4mil以上)经吸湿后，其读值仍须在10

31、6megohm-cm以上，高温中试验之及格标准亦应在103megohm-cm以上。 其实此种 体积电阻率也就是所谓的比绝缘(specific insulation)值，系指板材在三度空间各边长1cm的块状绝缘体上，分别自其两对面所测得电阻值大小之谓也。因目前基材板的技术已非常进步，此种基本绝缘品质想要不及格还不太容易呢，似无必要详加追究。 3. surface resistivity 表面电阻率(不重要) 系量测单一板面上，相邻10mil两导体间之表面电阻率。不过当板材的事先适况处理与试验环境不同时，其之测值亦有很大的变化。本试验前各种板材所应执行的10次适况前处理，则与前项体积电阻率之做法相

32、同，而125的高温中试验也按前项实施。 ipc-4101亦将此项目收纳在其表5中，测试方法与12个月测试之频度，也与前项完全相同。早年树脂的生产技术自然不如目前远甚，时常担心树脂或玻纤布中夹杂有离子性的残渣，一旦如此将造成板材绝缘品质的劣化，是故早年的老旧规范中，都加设了上述两项绝缘品质之电阻率规格。 然而基材板中若要12个月才测一次的品质项目，又能对每天大量出货的pcb工业有何帮助？有什么把关的必要？真是天晓得! 想必此等可有可无不关痛痒的陋规，将来迟早会被取消而成为历史。 4. moisture absorption 吸湿率(又名water absorption)(次重要) 此项品质系订定

33、于ipc-4101之表5，须每三个月取4个样板去做试验。又按ipc-4101/21对fr-4基板的规定，厚度低于0.78mm(30.5mil)的薄板要求吸湿率不可超过0.80；30.5mil以上的厚板则须低于0.35。 至于测试方法，则应按ipc-tm-650手册之2.6.2.1方法去进行。其做法是裁取2吋x2吋的样板，板边四面都要用400号砂纸小心磨平，再将两面铜箔蚀刻掉，洗净后放置在105-110烤箱中烘烤1小时，取出后于干燥皿中冷到室温，再精称其重量到0.1mg。之后的吸水实验也很简单，即将样板浸在231的蒸馏水中24小时。取出后立即擦干并立即精秤即可。 4.1原理诠释： 理论上纯水是不

34、导电的，若板材吸水后应不致造成绝缘品质的劣化，或出现漏电的缺失。当然若所吸到的是不纯的水，自然会影响到板材的绝缘品质。但读者们却不可忘记，水分子是一种极性颇强的化合物，其相对容电率(r.即老式说法的介质常数dk)高达75，故板材吸水后所制作的多层板传输线，必然会造成讯号传播速率(vp)的降低，原理从maxwell equation:vp=c/ r中可得其详。(vp：讯号之传播速度、c：光速、r：讯号线周围介质之相对容电率) 其次是板材所可能吸到水份，当然不可能是纯水，何况钻孔镀孔以及众多的湿式流程，怎么可能会不吸入离子性漏电的物质？是故有了水后“玻纤丝阳极性漏电”之缺失(caf；conduct

35、ive anodic filament)就难免不会发生了。而且吸了水的板材遇到瞬间高温焊接或喷钖时，必然会产生爆板的恶果，这就是对基材板严格要求吸水率够低的三种主要原因。 目前由于树脂配方技术与胶片含浸工程的长足进步，一般商品板材之吸水率都远于规格值的数十倍以下，换句话说吸水率早已不是问题了，除非规格值再严加降低，或改用压力锅试验(pct;pressure cooker test)更严酷的做法，才会面临挑战。 5. dielectric breakdown介质崩溃(次重要) 系刻意不断提高ac测试之电压至50kv以上，以观察厚板材中相距1吋之两插孔电极，其崩溃打穿的起码电压值为何。按ipc-4

36、101表5的规定，此项品质亦系三个月测一次，每次取三个样片。至于ipc-4101/21对fr-4原板之及格标准，则另订定下限为40kv。 其试验法系按ipc-tm-650之2.5.6 b法(1986.5)去进行。所取无铜箔之样板其大小为3吋 x2吋(厚度在30.5mil以上)，沿其板长方向的中心在线，钻出相距1吋而直径各为188mil的穿孔两个，并分别插入两锥状电极(其一为高电压极，其二为接地极)，然后连以电缆一同浸于绝缘油槽中(如shell dial ax即可)。再按上表以每秒调升500v之方式逐渐升高测试电压，仔细观察所发生之崩溃的情形，且记录其三个数据及求平均值。但若并未出现崩溃时，即以

37、其可调之最高电压值为纪录。 6.flexural strength 抗挠强度(又称flexural modulus 抗挠模数)(不重要) 6.1诠释 聚是指基材板所在承受多少重量之下，而尚不致折断的机械强度。也就是说做成电路板后，可以承载多少组件而不变形的能力。换言之就是在测板材的硬挺性（stiffness or rigidity），口语上似可说成“抗弯强度”或“抗弯能力”。板材若在本项之品质良好时，其板弯板翘也就低了。 此“抗挠强度”的试验方法，可按ipc-tm-650之2.4.4法（1994.12）去做，该法指出本项目是针对厚板而做，而厚板与薄板的分界却是0.51mm（20mil），与现行

38、分法（1997.12）的0.78mm（31mil）又有所不同。按品质管理的精神，当然是“后来居上”取代前者，故知此种基板硬挺性品质是针对31mil以上的厚板而言。 待添加的隐藏文字内容36.2做法 实际做法很简单，是将板材自底面以“两杆”支撑，再自顶面的中央以“固定宽度的重头（crosshead）”用力向下压。该压试机“之支撑跨距（span）与下压速度（speed of testing）等数据，以及对应试验板在长宽厚等尺度方面的关系，均按下表之规定： 上述试验机之支撑杆上缘与下压重头之下缘（nose），均须呈现圆弧表面，样板外缘亦须保持平整，不可出现缺口撕口等。试验要一直用力压下直到样板断裂为

39、止。所得数据以“磅”或“公斤”为单位，再按样板面积换算成“压力强度”的psi或kg/m2，做为允收规格。ipc-4101/21中即已列入现行的允收规格长方向之下限为4.23x107 kg/m2，横方向之下限为3.52x107kg/m2。 7.flexural strength at elevalted temperature 高温中抗挠强度(次重要) 系为已搭载零件的板子，在高温焊接中模拟其抗挠强度如何的试验。实验可按ipc-tm-650之2.4.4.1规定去做，是将样板放在已有夹具的特定烤箱内，去进行压试。该烤箱须能控温在 3以内，不同板材之温度条件另有表格规定。所有做法与前项常温者类同。 此等板材高温“硬挺性”之品质好坏，对表面贴装（smt）各种零件之焊点强度甚具影响力。目前各种小型手执电子机器的流行，连薄板也要考虑到本项品质了。不过由于树脂在tg方面的提高，与玻纤布的改善（如asahi-scwebel专利压扁分散的玻纤布），使得本项品质也改善极多。 8. arc resistance 耐电弧性(不重要) 是对无铜箔之清洁厚板面上，以高电压低电流（0.1a以下）的两个钨金属平面之电极测头，在0.25 的跨距下，当